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2023-07-04
更新時間:2023-06-17 15:04:15作者:未知
太空中的拉格朗日點,好比太空“停車位”一般的存在。在天體力學中,拉格朗日點是限制性三體問題的5個特解。例如,兩個天體環(huán)繞運行,在空間中有5個位置可以放入第三個物體(質(zhì)量忽略不計),并使其保持在兩個天體的相應位置上。理想狀態(tài)下,兩個同軌道物體以相同的周期旋轉(zhuǎn),兩個天體的萬有引力提供在拉格朗日點需要的向心力,使得第三個物體與前兩個物體相對靜止。
拉格朗日點又稱平動點,在天體力學中是限制性三體問題的五個特解。一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點,在該點處,小物體相對于兩大物體基本保持靜止。
拉格朗日點的最早提出者是18世紀法國數(shù)學家、力學家和天文學家拉格朗日,他在1772年發(fā)表的論文“三體問題”中,為了求得三體問題的通解,他用了一個非常特殊的例子作為問題的結果,即:如果某一時刻,三個運動物體恰恰處于等邊三角形的三個頂點,那么給定初速度,它們將始終保持等邊三角形隊形運動,并且通過幾何圖形給出了拉格朗日點的位置。
拉格朗日點的首次證明是在1906年,當時天文學家發(fā)現(xiàn)了第588號小行星和太陽正好等距離,并且同木星幾乎在同一軌道上超前60°運動,它們一起構成了運動著的等邊三角形。不久后(同一年)發(fā)現(xiàn)的第617號小行星也在木星軌道上落后60°左右,構成第2個拉格朗日正三角形,隨著人們對太陽系的了解,以及后來人造衛(wèi)星等航天器的發(fā)射,人們發(fā)現(xiàn)了越來越多的拉格朗日點現(xiàn)象。
在每個由兩大天體構成的系統(tǒng)中,按推論有5個拉格朗日點,但只有兩個是穩(wěn)定的,即小物體在該點處即使受外界引力的攝擾,仍然有保持在原來位置處的傾向。每個穩(wěn)定點同兩大物體所在的點構成一個等邊三角形。